(57)【要約】【課題】冷却フィン間の隙間を緻密にすることなく、冷却面積の増大を図り、冷却効果を高める。【解決手段】固定スクロールの固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸部に枢支した旋回スクロールの旋回ラップとを噛み合わせ、駆動軸をもって旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、固定スクロールの外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くにしたがって圧縮して吐出させるとともに、駆動軸をもって回転させられる冷却ファンにより生成される外気流により固定スクロールを冷却する。固定スクロールの表面に、その中心付近からほぼ放射状に延出する多数の冷却フィン10を設けるとともに、互いに隣接する冷却フィン10、10間の領域に小形の放熱促進用突起11を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロールの固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸部に枢支した旋回スクロールの旋回ラップとを噛み合わせ、前記駆動軸をもって前記旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、前記固定スクロールの外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くにしたがって圧縮して吐出させるとともに、前記駆動軸をもって回転させられる冷却ファンにより生成される外気流により冷却するようにしたスクロール流体機械において、
前記固定スクロールの表面に、その中心付近からほぼ放射方向へ延出する多数の冷却フィンを設けるとともに、互いに隣接する該冷却フィン間の領域に小形の放熱促進用突起を設けたことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
放熱促進用突起を、固定スクロールの表面における外周寄りに設けたことを特徴とする請求項１記載のスクロール流体機械。
【請求項３】
放熱促進用突起を、放射方向へ延出したことを特徴とする請求項１または２記載のスクロール流体機械。
【請求項４】
放熱促進用突起を、放射方向に対して傾けたことを特徴とする請求項１または２記載のスクロール流体機械。
【請求項５】
放熱促進用突起を、冷却フィンより高さを低くしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【請求項６】
冷却フィンの頂上部を、固定スクロールの表面側に取り付けられるカバープレートの裏面に当接または近接させるとともに、放熱促進用突起の頂上部を、該カバープレートの裏面に当接させないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のスクロール流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定スクロールの固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸に枢支した旋回スクロールの旋回ラップとを噛み合わせ、駆動軸をもって、旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、固定スクロールの外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くにしたがって圧縮して吐出させるようにしたスクロール真空ポンプもしくはスクロール圧縮機械等のスクロール流体機械に関し、特にその冷却フィンに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクロール流体機械においては、運転時間が長期におよぶと、駆動軸と一体をなす偏心軸部、駆動軸を支持している軸受やパッキン等の温度が上昇し、ついには軸受やパッキン等が損傷したりすることを防止するため、冷却効率を高めるために固定スクロールの表面に多数の冷却フィンを設けている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４６８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のようなスクロール流体機械においては、冷却フィンを固定スクロールの表面に放射状に設けた形状としているため、冷却面積に限界があり、冷却性能にも限界がある。また、冷却面積を増やすため、放射状の冷却フィンの数を増やすと、各冷却フィン間の隙間が緻密になり過ぎ、冷却風が通りにくくなり、逆に冷却効率を落とすこともある。特に、冷却フィンを放射状に形成したものにおいては、各冷却フィン間の隙間が固定スクロールの中心に向かうにしたがって狭くなるため、外周部に比較して高温になる中心付近に、冷却風を効率よく送ることができず、中心付近を効果的に冷却することができない。
【０００４】
本発明は、従来の上記したようなスクロール流体機械における問題を解決することを目的とするもので、その具体的手段は、特許請求の範囲に記載されている通りであり、次の如くである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）固定スクロールの固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸部に枢支した旋回スクロールの旋回ラップとを噛み合わせ、前記駆動軸をもって前記旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、前記固定スクロールの外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くにしたがって圧縮して吐出させるとともに、前記駆動軸をもって回転させられる冷却ファンにより生成される外気流により冷却するようにしたスクロール流体機械において、前記固定スクロールの表面に、その中心付近からほぼ放射方向へ延出する多数の冷却フィンを設けるとともに、互いに隣接する該冷却フィン間の領域に小形の放熱促進用突起を設ける。
【０００６】
（２）上記(１)項において、放熱促進用突起を、固定スクロールの表面における外周寄りに設ける。
【０００７】
（３）上記(１)または(２)項において、放熱促進用突起を、放射方向へ延出する。
【０００８】
（４）上記(１)または(２)項において、放熱促進用突起を、放射方向に対して傾ける。
【０００９】
（５）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、放熱促進用突起を、冷却フィンより高さを低くする。
【００１０】
（６）上記(１)〜(５)のいずれかにおいて、冷却フィンの頂上部を、固定スクロールの表面側に取り付けられるカバープレートの裏面に当接または近接させるとともに、放熱促進用突起の頂上部を、該カバープレートの裏面に当接させない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果が奏せられる。
（ａ）請求項１記載の発明によると、固定スクロールの表面に、その中心付近からほぼ放射状に延出する多数の冷却フィンを設けるとともに、互いに隣接する冷却フィン間の領域に小形の放熱促進用突起を設けたことにより、冷却フィン間の隙間を緻密にすることなく、冷却面積の増大を図ることができるとともに乱流効果をもたらし、冷却効率を格段に高めることができる。
【００１２】
（ｂ）請求項２記載の発明によると、放熱促進用突起を、固定スクロールの表面における外周寄りに設けたことにより、冷却フィン間の隙間が緻密になることはない。また、作業者の指の入り込みを阻止して、安全性の向上を図ることができる。
【００１３】
（ｃ）請求項３記載の発明によると、放熱促進用突起を、放射方向へ延出する形状とすることにより、冷却フィン間の隙間を緻密にすることなく、外気流の通りを良くすることができる。
【００１４】
（ｄ）請求項４記載の発明によると、放熱促進用突起を、放射方向に対して傾けたことにより、外気流の乱流効果をより高めることができる。
【００１５】
（ｅ）請求項５記載の発明によると、放熱促進用突起を、冷却フィンより高さを低くしたことにより、乱流効果をより促進させることができる。
【００１６】
（ｆ）請求項６記載の発明によると、外気流を冷却フィンの側面に沿って確実に流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、スクロール流体機械の一例を示す正面図、図２は、図１におけるII−II線縦断面図、図３は、図１におけるIII−III線横断面図である。なお、図１においては、本発明の要部をなす各冷却フィンを明示するため、冷却ファン及びカバーを想像線で示している。また、以下の説明においては、図２における左方を前方、右方を後方とする。
【００１８】
(１)は、後側の筐体(３)と前側の蓋体(４)とからなる薄型円筒状のハウジングで、外周部には、外気をハウジング(１)内に吸入するための吸入口(1a)及びハウジング(１)内で圧縮した圧縮気体を外部に吐出するための吐出口(1b)が設けられている。
【００１９】
筐体(３)及び蓋体(４)は、それぞれ互いに対向するほぼ円板状の固定端板(31)(41)を有し、それらの対向面は、それぞれ渦巻状（インボリュート曲線）の固定ラップ(32)(42)が立設された固定スクロール(33)(43)を形成している。
【００２０】
各固定スクロール(33)(43)の表面（固定スクロール(33)においては後面、固定スクロール(43)においては前面）には、その中心付近から各固定スクロール(33)(43)の外周付近まで放射状に延出する多数の冷却フィン(10)(10)と、互いに隣接する冷却フィン(10)(10)間に位置する多数の小形の放熱促進用突起(11)(11)とが設けられている。
【００２１】
放熱促進用突起(11)は、各固定スクロール(33)(43)の表面における外周寄り、すなわち、互いに隣接する冷却フィン(10)(10)間の隙間が大きい部位に設けられるとともに、その高さは冷却フィン(10)より低く形成される。
【００２２】
上述のように、ハウジング(１)における各固定クロール(33)(43)の表面に、放射状の冷却フィン(10)と小形の放熱促進用突起(11)とを多数設けたことにより、外気の通り道となる冷却フィン(10)(10)間の隙間を緻密にすることなく、冷却面積の増大を図ることができるとともに、後述の各冷却ファン(８)(９)が回転した際、外気流の乱流効果をもたらし、冷却効率を格段に高めることができ、後述のベアリング(14)(15)やパッキン等が、熱により傷められたりすることはない。
【００２３】
また、単に冷却フィン(10)を放射状に形成したものにおいては、隣接する冷却フィン(10)(10)間の隙間が外周寄りの方が中心付近より大きくなるため、作業中、作業者の指が冷却フィン(10)(10)間に入り込んで、作業に支障を来すおそれがある。しかし、本実施の形態のように、放熱促進用突起(11)を外周側に設けることにより、冷却フィン(10)間の隙間が緻密になることはない。また、作業者の指の入り込みを阻止して、安全性の向上を図ることができる。
【００２４】
なお、放熱促進用突起(11)は、放射方向へ直線的に延出したり、図１、２に符号(11a)で示すように放射方向に対して傾けたり、図４に示すように、求心側を二股状にしたり、図５に示すように、冷却フィン(10)の側面に直接設けたり、図示しないが波形にしたり屈折させたり柱状にしても良い。要するに、互いに隣接する冷却フィン(10)(10)間の領域に、小形の放熱促進用突起(11)を設けることによって、本発明は達成される。
【００２５】
放熱促進用突起(11)を放射方向へ直線的に延出した場合には、冷却フィン(10)(10)間における隙間の狭まりを最小限に抑えることができ、また、放熱促進用突起(11)を二股状にしたり、冷却フィン(10)に直接設けたり、放射方向へ傾けたり波形にした場合には、乱流効果をより促進させることができる。
【００２６】
各固定スクロール(33)(43)間における密閉された収容室(２)内には、旋回スクロール(５)がハウジング(１)の中心部に回動自在に枢支された駆動軸(６)の偏心軸部(61)に旋回自在に支持されている。駆動軸(６)は、その後端部がモータ（図示略）に連結されるとともに、各固定端板(31)(41)の中心部に設けた軸孔(31a)(41a)にベアリング(14)(15)を介して枢支されている。
【００２７】
旋回スクロール(５)は、両面に、それぞれ固定ラップ(32)(42)に対して１８０°ずらした状態で噛み合う旋回ラップ(51)(51)を立設したもので、互いに等間隔をもって同一円周上に配設された、公知の３個のピンクランク式自転防止機構(７)を介して、固定端板(31)に連係されている。
【００２８】
駆動軸(６)がモータ（図示略）の駆動により回転すると、それに伴って、旋回スクロール(５)が偏心公転運動を行い、各固定ラップ(32)(42)と旋回ラップ(51)(51)とによりそれぞれ仕切られた圧縮室(21)(21)の容積が外周から内周に向かって漸次減少する。これにより、吸気口(1a)から圧縮室(21)(21)に吸気した外部の気体を内周に向かって漸次圧縮し、最終的に吐出口(1b)から外部に吐出する。この場合、吸入孔(1a)より吸入された外気は、中心部に行くにしたがって圧縮率が高くなるため、その温度は外周部より中心部が上昇する。
【００２９】
駆動軸(６)における固定端板(41)(31)の中心から外部に突出する部分には、それぞれ前、後部冷却ファン(８)(９)が取り付けられている。前部冷却ファン(８)は、前方へ向かう外気流を生成し、また、後部冷却ファン(９)は、後方へ向かう外気流を生成するように、それぞれ回転する。
【００３０】
蓋体(４)の前面側及び筐体(３)の後面側には、それぞれドーナツ状のカバープレート(12)(12)が固定される。また、蓋体(４)においては、カバープレート(12)の前面に前部冷却ファン(８)を覆う保護カバー(13)が取り付けられる。
【００３１】
各カバープレート(12)(12)は、その裏面が冷却フィン(10)(10)の頂上部に当接し、かつ放熱促進用突起(11)(11)の頂上部に当接しないように、それぞれ固定される。これにより、前、後部冷却ファン(８)(９)が回転した際、外気を冷却フィン(10)の側面に沿って求心方向へ向けて進ませることができる。なお、カバープレート(12)(12)の裏面を、冷却フィン(10)(10)の頂上部に当接させないで、近接させるようにしても良い。
【００３２】
ハウジング(１)の前部側においては、前部冷却ファン(８)が回転すると、外気(Ａ)が蓋体(４)の外周側における冷却フィン(10)(10)間から吸引される。
【００３３】
吸引された外気(Ａ)は、冷却フィン(10)の側面に沿って求心側に向けて進むとともに、放熱促進用突起(11)により乱流効果が促進される。これにより、冷却効果が高められ、冷却部分を効果的に冷却することができる。また、冷却フィン(10)(10)間の隙間が緻密になることがないため、外気が中心付近まで進み、高温になりやすい中心付近を効果的に冷却することができる。
【００３４】
そして、求心方向に吸引された外気(Ａ)は、カバープレート(12)の開口部(121)を通って前方へ送り出され、保護カバー(13)に設けた開口部(131)から外部に排出される。
【００３５】
ハウジング(１)の後部側においては、後部冷却ファン(９)が回転すると、外気(Ｂ)が筐体(３)の外周側における各冷却フィン(10)(10)間から吸引される。吸引された外気(Ｂ)は、上述の外気(Ａ)と同様に求心側に向けて進んだ後、後側のカバープレート(12)の開口部(121)を通って後方に排気され、後方に配置されたモータを冷却する。
【００３６】
なお、上記実施の形態は、両面型の旋回スクロールを、２個の固定スクロールの間に配置した両面型スクロール流体機械に関するものであるが、本発明は、片面型の固定スクロールに片面型の旋回スクロールを噛合させた片面型のスクロール流体機械にも等しく適用しうることは言うまでもない。また、冷却ファン(８)(９)の回転により、外気流が求心方向へ流れるものとしたが、これに代えて、冷却ファン(８)(９)の回転により、外気流が遠心方向へ流れるものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係わるスクロール流体機械の正面図である。
【図２】図１におけるII−II線縦断面図である。
【図３】図１におけるIII−III線横断面図である。
【図４】他の実施形態における放熱促進用突起の正面図である。
【図５】さらに他の実施形態における放熱促進用突起の正面図である。
【符号の説明】
【００３８】
(１)ハウジング
(1a)吸入口
(1b)吐出口
(２)収容室
(３)筐体
(４)蓋体
(５)旋回スクロール
(６)駆動軸
(７)ピンクランク式自転防止機構
(８)前部冷却ファン
(９)後部冷却ファン
(10)冷却フィン
(11)(11a)放熱促進用突起
(12)カバープレート
(13)保護カバー
(14)(15)ベアリング
(21)圧縮室
(31)固定端板
(31a)軸孔
(32)固定ラップ
(33)固定スクロール
(41)固定端板
(41a)軸孔
(42)固定ラップ
(43)固定スクロール
(51)旋回ラップ
(61)偏心軸部
(121)開口部
(131)開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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